Meki magnetni materijali

Prije definiranja mekih magnetskih materijala trebamo imati na umu nekoliko točaka.

• Ostatak indukcije:
  To je vrijednost indukcije koja ostaje nakon magnetizacije materijala i smanjenja magnetnog polja na nulu. Označava se sa Br.

• Koercitivna sila:
  To je količina negativnog magnetskog polja koji je potreban da smanji ostatak indukcije na nulu. Označava se sa Hc.

• Ukupna površina histereze = energija koja se iscrpljuje kada se materijal jedinice volumena magnetizira tijekom ciklusa rada.

• Tijekom magnetizacije događa se rast domena i rotacija domena. Oba mogu biti reverzibilni ili ireverzibilni.

• Magnetske materijale uglavnom klasificiramo (prema veličini koercitivne sile) u dvije kategorije - tvrdi magnetski materijali i meki magnetski materijali,

Sada možemo doći do teme. Meki magnetski materijali lako se mogu magnetizirati i demagnetizirati. To je zato što za to je potrebna samo mala količina energije. Ovi materijali imaju vrlo malu koercitivnu silu manju od 1000A/m.

Rast domena ovih materijala lako se može osjetiti. Glavno su koristeni za povećanje toka ili/ili stvaranje putanje za tok stvoren električnim strujanjem. Glavni parametri koji se koriste za procjenu mekih magnetskih materijala su permeabilnost (koristi se za određivanje kako materijal reagira na primijenjeno magnetsko polje), koercitivna sila (koja je već spomenuta), električna vodljivost (sposobnost tvari da provodi električnu struju) i nasycenje magnetizacijom (najveća količina magnetskog polja koje materijal može generirati).

Petlja histereze

To je zapravo petlja koju materijal obilazi kada je podvrgnut alternativnom magnetskom polju. Za meke magnetske materijale, petlja će imati mali površinu (slika 2). Stoga, gubitci histereze su minimalni.

Svojstva mekih magnetskih materijala

• Najveća permeabilnost.

• Niska koercitivna sila.

• Mali gubitak histereze.

• Mali ostatak indukcije.

• Visoka nasycenost magnetizacijom

Neki od značajnih mekih magnetskih materijala su sljedeći:
Čisto željezo
Čisto željezo sadrži vrlo mali udio ugljika (> 0.1%). Ovaj materijal može se pročistiti kako bi se dobila najveća permeabilnost i manja koercitivna sila s pomoću odgovarajuće tehnike da bi se pretvorio u meki magnetski materijal. Međutim, pravi gubitke strujanja uzrokovane visokom gustoćom toka zbog niske otpornosti. Stoga se koristi u aplikacijama niske frekvencije, poput komponenti za električne instrumente i jezgra u elektromagnetima.

Željezne legure s kiselikom
Ovaj materijal je najčešće korišten meki magnetski materijal. Dodatak kisika povećava permeabilnost, smanjuje gubitke strujanja uzrokovane povećanjem otpornosti, smanjuje gubitke histereze. Koriste se u električnim rotirajućim strojevima, elektromagnetima, električnim strojevima i transformatorima.
Niželjazne legure (Hipernik)
Koriste se u komunikacijskom opremi, poput audio transformatora, glavica za snimanje i magnetskih modulatora zbog visoke početne permeabilnosti u slabim poljima. Također imaju niske gubitke histereze i strujanja.
Listovno željezo usmjerenog zrna: koristi se za izradu jezgra transformatora.
Mu-metal: koristi se u miniaturnim transformatorima namijenjenim za korištenje u kola.